糖尿病专用肠内营养配方 (DSF) 是糖尿病患者管理的重要组成部分。在住院环境中,口服和肠内营养常常会导致高血糖,而高血糖与不良后果有关,包括死亡率增加 ( 1 )。在这种情况下使用 DSF 可以降低高血糖风险并改善血糖波动 ( 2 )。在门诊环境中,DSF 已成功用作代餐,可改善血糖、减轻体重 ( 3 ) 和缓解糖尿病 ( 4 )。对于营养不良患者,使用 DSF 可降低就诊和入院风险并减少医疗费用 ( 5 )。荟萃分析表明,由于DSF具有低血糖指数 (GI) 和血糖负荷 (GL)、较高的纤维和蛋白质含量,以及使用了健康的脂质混合物,因此可以降低餐后血糖反应、改善糖化血红蛋白和血脂状况并促进饱腹感 (6-8)。GI 表示相对于葡萄糖,对某种食物的餐后血糖反应,而 GL 代表类似的概念,但还考虑了一份此类食物中的碳水化合物含量 (9)。先前的研究还表明,DSF 对胃肠激素有直接影响,即胰高血糖素样肽-1 (GLP-1)、葡萄糖依赖性胰岛素促泌肽 (GIP)、肽YY (PYY) 和生长素释放肽 (10,11)。已知GLP-1和GIP通过刺激胰岛素分泌在调节餐后血糖方面发挥重要作用 (12)。这两种激素与 PYY 一起,也被认为是重要的饱腹感信号,而生长素释放肽则通过刺激食欲和增加食物摄入量发挥作用 (13)。尽管 DSF 有诸多好处,但在许多临床环境中,患者获得 DSF 的机会仍然有限,特别是在泰国等中低收入国家,成本和缺乏报销是重要障碍。因此,使用当地可获得的成分开发新型 DSF 可以降低成本并提高可用性,从而有可能改善患者获得 DSF 的机会。大米 (Oryza sativa L.) 是全球一半以上人口的主要主食,种植于 100 多个国家 (14)。大米含有复合碳水化合物、蛋白质和脂肪,可提供能量,是膳食纤维、γ-谷维素和植物固醇的良好来源,这些物质主要存在于
a,b这些作者对摘要摘要摘要大米(Oryza sativa L.)是全球重要的主食。面对气候变化,需要改善水稻的定性和定量特征,满足人口增加的营养需求不断增长。近年来,基因组编辑在谷物作物的优质种类的发展中发挥了重要作用。基因组编辑和速度繁殖提高了水稻育种的准确性和速度。在大米中已经建立了包括基因组编辑在内的新育种技术,从而扩大了作物改善的潜力。在十年中,诸如锌指核酸酶(ZFN),转录激活剂样效应核酸酶(Talens)(Talens)和群集定期间隔短的短质体重复序列(CRISPR)/CRISPR相关蛋白9(CAS9)系统(CAS9)系统使用蛋白质9(Cas9)系统的诸如锌指核酸酶(ZFN)(ZFN),类似于转录激活剂样效应子核酸酶(Talens)(Talens)(CAS9(CAS9),并在赖斯分配中起着非常出色的作用。 此外,最近的其他基因组编辑技术(例如Prime编辑和基础编辑者)也已用于大米中的有效基因组编辑。 由于大米是一个出色的模型系统,因此由于其小基因组和与其他谷物作物的密切合成关系,因此继续开发用于大米的新基因组编辑技术。 采用基因组编辑技术(GET)等基因组改变进行了反向遗传学,已经在农业科学(例如水稻产量和谷物质量改善)方面开辟了新的途径。 这些方法的有效性正在全球研究人员和作物科学家验证。诸如锌指核酸酶(ZFN)(ZFN),类似于转录激活剂样效应子核酸酶(Talens)(Talens)(CAS9(CAS9),并在赖斯分配中起着非常出色的作用。此外,最近的其他基因组编辑技术(例如Prime编辑和基础编辑者)也已用于大米中的有效基因组编辑。由于大米是一个出色的模型系统,因此由于其小基因组和与其他谷物作物的密切合成关系,因此继续开发用于大米的新基因组编辑技术。采用基因组编辑技术(GET)等基因组改变进行了反向遗传学,已经在农业科学(例如水稻产量和谷物质量改善)方面开辟了新的途径。这些方法的有效性正在全球研究人员和作物科学家验证。目前,CRISPR/CAS9技术被研究人员广泛用于基因组编辑,以实现所需的生物学目标,因为它具有简单的定位,易于设计,具有成本效益和多才多艺的工具,用于精确有效的植物基因组编辑。在过去的几年中,通过CRISPR/CAS9技术方法成功编辑了许多与水稻纹理质量和产量相关的基因,以满足全球对食品需求不断增长的需求。在这篇综述中,我们着重于用于水稻改进的基因组编辑工具,以解决取得的进展,并提供大米基因组编辑的例子。我们还讨论了获得无转基因作物的安全问题和方法。
到2050年,预计全球97亿人口将增加粮食需求,特别是对于主食作物。气候变化,随着温度的极大波动,严重影响了在热带和亚热带地区生长的冷敏感亚洲大米(Oryza sativa L.)。因此,了解对冷应激具有独特耐受性的两个亚洲水稻亚种的响应机制对于提高作物的冷耐受而言很重要。因此,这项研究检验了我们的假设,以解决Japonica如何比Indica更好地忍受冷暴露:(1)Japonica有选择地调整抗氧化活性以相反的活性氧(ROS),而Indica迅速提高了抗氧化活性; (2)Japonica增加了抗氧化剂,以防止长时间暴露后的损害,而Indica未能这样做; (3)japonica减慢了吸水,以维持寒冷期间最少的光合作用,而Indica的摄取机制则被损害; (4)泛素化蛋白Osubc7的过表达可提高冷敏感剂的冷耐受性。要检验这些假设,本研究研究了两种不同冷处理下两种亚种采用的酶促抗氧化活性和水吸收策略。结果揭示了管理ROS和抗氧化活性的独特策略,Japonica表现出波动的抗氧化活性,以潜在地激活防御途径,而Indica表现出快速但可能过度且昂贵的ROS清除反应。此外,这项研究探讨了冷候选基因OSUBC7在冷应激反应和生产力中的作用。此外,观察到对比的水吸收模式,与japonica中度下降相比,Indica饰品在寒冷下显着降低,表明相对结果。在冷敏感康复中的OSUBC7过表达通过提高生长速率,糖代谢和叶绿素含量来增强植物对冷应激的韧性,最终有助于更有效的恢复和更高的生存能力。此外,Osubc7显示出潜在的开花和产量参与,这表明在生产力中起着有希望的作用。总而言之,这项工作证明了亚洲水稻亚种对冷压力的复杂反应机制,强调了ROS感知和管理的重要性,吸水策略以及改善冷应激耐受性的遗传因素。这些发现提供了对这两种亚种的自适应策略的见解,并有助于制定有效的策略,以提高波动环境中的作物冷耐受性。
摘要:植物暴露于包括病原体在内的各种压力源,需要特定的环境条件引起/诱导植物性疾病。这种现象称为“疾病三角”,直接与特定的植物病因相互作用有关。只有与易感植物品种相互作用的有毒病原体会在特定的环境条件下导致疾病。这似乎很难实现,但是软腐果杆菌科(SRP)是一组具有广泛宿主范围的致病细菌。此外,在农业中经常存在的问题(由此导致的缺氧)是这组病原体的青睐状况。供水本身是由于气体交换降低而引起的植物非生物应力的重要来源。因此,植物已经进化了一种基于乙烯的系统,用于低氧感测。植物反应通过荷尔蒙变化协调,这些变化诱导了对环境条件的代谢和生理调整。湿地物种,例如大米(Oryza sativa L.)和苦乐夜(Solanum dulcamara L.),已经开发了适应性,使它们能够承受较长的氧气可用性时期。马铃薯(茄索拉姆结核)虽然能够感知和对缺氧的反应,对这种环境压力很敏感。SRP利用了这种情况,该情况响应缺氧诱导毒力因子的产生,并使用环状二甘氨酸(C-DI-GMP)。为了实现该目标,我们可以寻找野土豆和其他茄种,以寻求抗水池的抗性机制。马铃薯块茎又减少了防御能力,以防止能量,以防止活性氧和酸化的负面影响,使它们容易发生软腐病疾病。为了减少由软腐病疾病引起的损失,我们需要敏感和可靠的方法来检测病原体,以隔离感染的植物材料。但是,由于SRP在环境中的高度流行,我们还需要创造出对疾病具有更具耐药性的新马铃薯品种。马铃薯耐药性也可以通过有益的微生物来帮助,这可以诱导植物的天然防御能力,但也可以浸水。然而,大多数已知的植物 - 借氧微生物患有缺氧,植物病原体可能胜过。因此,重要的是寻找可以承受缺氧或通过改善土壤结构来承受低氧或减轻其对植物的影响的微生物。因此,考虑到环境条件的影响,本综述旨在提出马铃薯对缺氧和SRP感染的反应以及预防软腐病疾病的未来前景的关键要素。
摘要:作为一种皮肤治疗,米水变得越来越流行。据说有助于治疗各种皮肤疾病。尽管水稻水具有真正的好处,但科学尚未充分验证其许多主张。这项研究的目的是使用发酵水稻水生物合成纳米颗粒,并进行合成纳米颗粒的抗菌活性。为了合成银纳米颗粒,将大米经过48小时的发酵过程,以获得发酵水(FRW),该水(FRW)用作纳米颗粒合成的生物降低和稳定剂,并用作抗菌药物。紫外可见光谱用于表征颗粒。针对与皮肤病和感染相关的常见临床细菌和真菌分离株(葡萄球菌金黄色葡萄球菌,白色念珠菌和Trichophyphophyton rubrum),评估了FRW-AGNP的抗菌潜力。将FRW-AGNP的抑制作用与单独的FRW进行了比较。胶体AGNP的颜色为褐色,最大吸收波长为380nm,表明纳米颗粒已形成。frw-agnps表现出针对金黄色葡萄球菌和白色葡萄球菌菌株的抗菌活性,分别抑制其生长,分别为21.3 mm和22.0 mm。相比之下,FRW表现出较低的抑制作用,抑制区为13.3 mm和13.0 mm,针对各自的菌株,强调了FRW-AGNPS的增强的抗菌和抗真菌活性,而不是单独使用FRW。2018)。但是,此外,FRW-Agnps以100 µg/ml的浓度完全抑制毛植物rubrum的生长。这项研究使用发酵的水稻水成功地生物合成了银纳米颗粒,并证明了它们具有与皮肤病和感染相关的临床相关真菌菌株的有希望的抗菌特性。关键词:发酵稻水,纳米技术,纳米颗粒,银纳米粒子,绿色合成。引言ICE(Oryza sativa)是世界近一半人口的主食,几乎可以在亚洲提供所有日常卡路里。米饭通常在浸泡或沸腾的米饭后消耗,但米饭通常在世界各地的许多食物准备程序中都丢弃(Marto等人。根据Chakraborty(2022)的说法,传统上认为米水可以增强头发的厚度和美丽,其用法可追溯到日本1000多年。此外,由于米饭在解决各种皮肤问题方面的好处,米水作为皮肤治疗越来越受欢迎,因此它是一种有吸引力的选择,因为它很容易在家中准备并具有成本效益(Chakraborty,2022年)。值得注意的是,水稻水包含某些表现出皮肤保护和修复特性的成分(Chakraborty,2022)。
1. Chandrasekhar, K.、Pradhan, B.、Roychowdhury, R.、Dubey, VK 2021. 通过基因操作改良小麦(Triticum spp.);在:转基因作物的现状、前景和挑战,由 Kishor, PB Kavi, Rajam, MV、Pullaiah, T. 编辑。Springer Singapore(已接受出版),ISBN 978-981-15-5897-9_3。https://doi.org/10.1007/978-981-15-5897-9_3 2. Chakraborty, K.、Mondal, S.、Ray, S.、Samal, P.、Pradhan, B.、Chattopadhyay, K.、Kar, MK、Swain, P.、Sarkar, RK 2020。组织耐受性与离子鉴别相结合可以最大程度地降低水稻耐盐性的能量成本。植物科学前沿:11。265 https://www.frontiersin.org/article/10.3389/fpls.2020.00265。3. Pradhan, B., Chakraborty, K., Prusty, N., Deepa, Mukherjee, A., Chattopadhyaya, K., Sarkar, RK 2019。高分辨率叶绿素荧光成像系统证明了耐盐和部分淹没复合胁迫的水稻基因型的区分和表征。功能植物生物学:46 (3), 248-261。https://doi.org/10.1071/FP18157。 4. Pradhan, B., Jangid, K., Sarwat, M., Bishi, SK 2019 . 组蛋白在叶片衰老过程中的作用:在:植物衰老信号传导,作者:Sarwat M 和 Tuteja N. Academic Press,第 187-197 页,ISBN 9780128131879。https://doi.org/10.1016/B978-0-12-813187-9.00011-1。5. Prusty, N # ., Pradhan, B # ., Deepa., Chattopadhyaya, K., Patra, BC, Sarkar, RK 2018 . 耐洪水和盐分胁迫综合影响的新型水稻(Oryza sativa L.)种质。印度植物遗传资源杂志:31 (3), 260-269。(# 共同第一作者,同等贡献)。6. Vijayan, J.、Senapati, S.、Ray, S.、Chakraborty, K.、Molla, KA、Basak, N.、Pradhan, B.、Yeasmin, L.、Chattopadhyay, K. 和 Sarkar, RK 2018。转录组学和生理学研究确定了水稻发芽阶段耐受缺氧的线索。环境与实验植物学:147,234-248。doi.org/10.1016/j.envexpbot.2017.12.013。7. Pradhan, B.、Tien VV、Dey, N.、Mukherjee, SK 2017。双生病毒 DNA 复制的分子生物学:病毒复制中。 Avidscience 出版物。第 2-34 页。http://www.avidscience.com/book/viral-replication/。8. Pradhan, B.、Naqvi, AR、Saraf, S.、Mukherjee, SK、Dey, N. 2015 年。番茄卷叶新德里病毒 (ToLCNDV) 反应性新型微小 RNA 在番茄中的预测和表征。病毒研究。195,183-195。doi:10.1016/j.virusres.2014.09.001。
参考文献 Chase MW,Soltis DE,Olmstead RG,Morgan D.,Les DH,Mishler BD,Duvall M. R. , 价格 R. A. , Hills HG , Qiu Y.-L . , Kron KA , Rettig J. H.,Conti E.,Palmer J. D 円 Manhart J. R. , Sytsma K. J. ,迈克尔斯 H. J. , 克莱斯 W. J. , Karol KG , Clark WD , Hedroen M. , Gaut BS , Jansen R. K. , 金K.-J. , 温皮 CF , 史密斯 J 。 F.,Fumier GR,Strauss SH,Xiang Q.-Y. , Plunkett GM , Soltis PS , Swensen S. , Williams SE , Gadek P. A . , 奎因 C.J. , Eguiarte LE, Golenberg E., Leam GH Jr., Graham SW, Barrett SC, Dayanandan S. 和 Albert VA 1993. 种子植物的系统发育:质体基因 rbc 的核苷酸序列分析 L. Ann.密苏里机器人。警卫。 80: 528-580。道尔 J. J。和 Doyle J. L. 1987.一种用于少量新鲜叶组织的快速 DNA 分离程序。植物化学。公牛 l。 19: 11-15。/平塚 J. , Shimada H. , Whittier R. , lshibashi T. , Sakamoto M. , Mori M. , Kondo C. , Ho 吋 i Y. , Hirai A. , Shinozaki K. 和 Sugiura M. 1989. 水稻(Oryza sativa)叶绿体基因组的完整核苷酸序列:不同 tRNA 基因之间的分子间重组导致谷物进化过程中的 m 吋 2 或质体 DNA 倒位。莫尔。基因 t 将军。 217: 185-194。 Johnson LA 和 Soltis DE 1994. 虎耳草科植物的 matK DNA 序列和系统发育重建。字符串系 统。博特。 19:143-156。 Neuhaus H. 和 Link G. 1987.芥菜的叶绿体 tRNA Lys (UUU) 基因。当前。基因。 11:251-257。 Steele KP 和 Vilgalys R. 1994. 利用质体基因 mat K 的核苷酸序列对花荬科进行系统发育分析。博特。 19:126-142。 Sugita M. , Shinozaki K. 和 Sugiura M. 1985. 烟草叶绿体 tRNA Lys(UUU)基因含有一个2.5千碱基对的内含子:一个开放阅读框和内含子内保守的边界序列。 Proc. Na. l.学院Sci.USA 82: 3557-3561.
杨冰博士 密苏里大学农业、食品与自然资源学院;植物科学部 340e Bond 生命科学中心 哥伦比亚,密苏里州 65211-7145 关于:确认具有抗细菌性枯萎病的基因组编辑水稻的监管状态 亲爱的杨博士: 感谢您 2020 年 5 月 22 日的来信,您询问信中描述的大米(Oryza sativa)产品是否属于 7 CFR 第 340 部分规定的受管制物品。您的来信描述了水稻的 CRISPR-Cas 基因组编辑,这种编辑破坏了糖转运基因启动子的功能,而糖转运基因对于植物易受水稻白叶枯病菌感染至关重要,从而产生了所需的抗细菌性枯萎病。 2000 年《植物保护法》 (PPA) 赋予美国农业部权力监督植物害虫或有害杂草的检测、控制、根除、抑制、预防或延缓蔓延,以保护美国的农业、环境和经济。根据《联邦法规》第 7 章第 340 条“引入通过基因工程改变或生产的植物害虫或有理由相信是植物害虫的生物和产品”,美国农业部负责监管某些使用基因工程开发的生物的进口、州际运输和环境释放(田间测试),这些生物是或有可能成为植物害虫。根据该法规,如果某种生物是使用供体生物、受体生物或 § 340.2 中列出的媒介或媒介剂进行基因工程改造并符合植物害虫定义的,则该生物被视为受管制物品;或为未分类的生物和/或分类不明的生物,或管理员确定该生物为植物害虫或有理由相信其为植物害虫。在您的信函中,您描述了使用解除武装的农杆菌将 CRISPR-Cas 基因编辑试剂引入水稻细胞以编辑三个目标基因的启动子。没有提供 DNA 修复模板。使用常规育种来生成和选择包含预期编辑但不引入外源 DNA 的后代。通过使用对应于 CRISPR-Cas 构建体不同成分的十种不同引物对进行 PCR 扩增来确认引入构建体中不存在 DNA。根据您在信函中做出的陈述,包括您对确认方法结果的描述,您的基因组编辑水稻品系本身不是植物害虫,并且没有植物害虫序列整合到水稻植物基因组中。与之前对类似询问信的回复一致,美国农业部不认为您的基因组编辑水稻品系受 7 CFR 第 340 条的监管。
Maeda, A., S. Takenaka, T. Wang, B. Frink, T. Shikanai 和 M. Takenaka (2022) DYW 脱氨酶结构域对靶标 RNA 编辑位点的邻近核苷酸有明显的偏好。Plant J. 111: 756–767。Melonek, J., J. Duarte, J. Martin, L. Beuf, A. Murigneux, P. Varenne, J. Comadran, S. Specel, S. Levadoux, K. Bernath-Levin 等人 (2021) 小麦细胞质雄性不育和育性恢复的遗传基础。Nat. Commun. 12: 1036。Mok, BY, MH de Moraes, J. Zeng, DE Bosch, AV Kotrys, A. Raguram, F. Hsu, MC Radey, SB Peterson, VK Mootha 等人(2020) 细菌胞苷脱氨酶毒素可实现无 CRISPR 的线粒体碱基编辑。《自然》583:631-637。 Mok, YG, S. Hong, S.-J. Bae, S.-I. Cho 和 J.-S. Kim (2022) 植物叶绿体 DNA 的靶向 A 到 G 碱基编辑。《自然植物》8:1378-1384。 Motomura, K., Z. Moromizato 和 S. Adaniya (2003) 源自 Oryza rufipogon 的水稻品系 RT102 细胞质雄性不育的遗传和育性恢复。《日本热带农业杂志》 47: 70–76. Nakazato, I., M. Okuno, H. Yamamoto, Y. Tamura, T. Itoh, T. Shikanai, H. Takanashi, N. Tsutsumi 和 S. Arimura (2021) 拟南芥质体基因组中的靶向碱基编辑。纳特。植物 7:906–913。 Nakazato, I.、M. Okuno、C. Zhou、T. Itoh、N. Tsutsumi、M. Takenaka 和 S. Arimura (2022) 拟南芥线粒体基因组中的靶向碱基编辑。过程。国家。阿卡德。科学。美国 119:e2121177119。 Nakazato, I., M. Okuno, T. Itoh, N. Tsutsumi 和 S. Arimura (2023) 质体基因组碱基编辑器 ptpTALECD 的表征与开发。Plant J. 115: 1151–1162。Omukai, S., SI Arimura, K. Toriyama 和 T. Kazama (2021) 线粒体开放阅读框 352 的破坏可部分恢复细胞质雄性不育水稻花粉的发育。Plant Physiol. 187: 236–246。Takei, H., K. Shirasawa, K. Kuwabara, A. Toyoda, Y. Matsuzawa, S. Iioka 和 T. Ariizumi (2021) 两个番茄祖先 Solanum pimpinellifolium 和 Solanum lycopersicum var 的从头基因组组装。 cerasiforme,通过长读测序。DNA
